GoSuda

Интерфейси и вграждане на структури в Go: разлики с класовото наследяване и проектиране чрез композиция

By Yunjin Lee views ...

Общ преглед

Интерфейсите в Go позволяват структури с различни типове да имат функции със същите аргументи и връщани стойности по лесен начин, но това е различно от начина, по който ключовата дума extends в java разширява и предефинира поведението на вътрешните функции. За да не се бърка с наследяване, е необходимо добре да се разбере композицията за повторно използване на код в Go, но е трудно да се постигне напълно теоретично пълно разбиране от самото начало. Нека разгледаме това със сценарии, в които е лесно да се допуснат грешки.

Често срещани грешки

Начинаещите могат да допуснат следните грешки.

 1package main
 2import (
 3	"fmt"
 4	"strings"
 5)
 6
 7type Fruits interface {
 8	GetBrix() float64
 9	GetName() string
10	SetLabel()
11	GetLabel(string) string
12	PrintAll()
13}
14
15type Apple struct {
16	Label string
17	Name  string
18	Brix  float64
19}
20
21type Watermelon struct {
22	Label string
23	Name  string
24	Brix  float64
25}
26
27func (a *Apple) PrintAll() {
28	fmt.Printf("Fruit: %s, Label: %s, Brix: %v\n", a.Name, a.Label, a.Brix)
29}
30
31const (
32	NO_LABEL = "EMPTY LABEL"
33)
34
35func (a *Apple) SetLabel(lbl string) {
36	a.Brix 	= 14.5;
37	a.Name 	= "apple";
38	lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
39	if strings.Contains(lbl_lower, a.Name) {
40		fmt.Println("Succeed: Label was ", lbl)
41		a.Label = lbl;
42	} else {
43		fmt.Println("Failed: Label was ", lbl)
44		a.Label = NO_LABEL;
45	}
46}
47
48func (w *Watermelon) SetLabel(lbl string) {
49	w.Brix = 10;
50	w.Name = "watermelon";
51	lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
52	if strings.Contains(lbl_lower, w.Name) {
53		w.Label = lbl;
54	} else {
55		w.Label = NO_LABEL;
56	}
57}
58
59func main() {
60	fmt.Println("Inheritance test #1")
61	apple := new(Apple)
62	watermelon := apple
63	apple.SetLabel("Apple_1")
64	fmt.Println("Apple, before copied to Watermelon")
65	apple.PrintAll()
66	watermelon.SetLabel("WaterMelon_2")
67	fmt.Println("Apple, after copied to Watermelon")
68	apple.PrintAll()
69	fmt.Println("Watermelon, which inherited Apple's Method")
70	watermelon.PrintAll()
71}

Ако мислите, че Go следва традиционното наследяване, този код изглежда без проблеми. Но изходът му е следният:

1Inheritance test #1
2Succeed: Label was  Apple_1
3Apple, before copied to Watermelon
4Fruit: apple, Label: Apple_1, Brix: 14.5
5Failed: Label was  WaterMelon_2
6Apple, after copied to Watermelon
7Fruit: apple, Label: EMPTY LABEL, Brix: 14.5
8Watermelon, which inherited Apple's Method
9Fruit: apple, Label: EMPTY LABEL, Brix: 14.5

Тук поведението на Go става ясно.

1watermelon := apple

Този код изобщо не превръща Apple в класа Watermelon. Просто watermelon е указател към apple.

Още веднъж подчертаваме: Go не следва традиционната концепция за наследяване.

Ако кодът се пише с това погрешно разбиране, възникват сериозни грешки като безсмислено създаване на указатели и копиране на функции към непредвидени други структури.

Как тогава би изглеждал примерният код?

Подходящ пример в Go

 1package main
 2import (
 3	"fmt"
 4	"strings"
 5)
 6
 7type Fruits interface {
 8	GetBrix() float64
 9	GetName() string
10	SetLabel()
11	GetLabel(string) string
12	PrintAll()
13}
14
15type BaseFruit struct {
16	Name  string
17	Brix  float64
18}
19
20type Apple struct {
21	Label string
22	Fruit BaseFruit
23}
24
25type Watermelon struct {
26	Label string
27	Fruit BaseFruit
28
29}
30
31func (b *BaseFruit) PrintAll() {
32	fmt.Printf("Fruit: %s, Brix: %v\n", b.Name, b.Brix)
33}
34
35
36const (
37	NO_LABEL = "EMPTY LABEL"
38)
39
40func (a *Apple) SetLabel(lbl string) {
41	a.Fruit.Brix 	= 14.5;
42	a.Fruit.Name 	= "apple";
43	lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
44	if strings.Contains(lbl_lower, a.Fruit.Name) {
45		fmt.Println("Succeed: Label was ", lbl)
46		a.Label = lbl;
47	} else {
48		fmt.Println("Failed: Label was ", lbl)
49		a.Label = NO_LABEL;
50	}
51	fmt.Printf("Fruit %s label set to %s\n", a.Fruit.Name, a.Label);
52	a.Fruit.PrintAll()
53}
54
55func (w *Watermelon) SetLabel(lbl string) {
56	w.Fruit.Brix = 10;
57	w.Fruit.Name = "Watermelon";
58	lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
59	if strings.Contains(lbl_lower, w.Fruit.Name) {
60		w.Label = lbl;
61	} else {
62		w.Label = NO_LABEL;
63	}
64	fmt.Printf("Fruit %s label set to %s\n", w.Fruit.Name, w.Label);
65	w.Fruit.PrintAll()
66}
67
68func main() {
69	apple := new(Apple)
70	watermelon := new(Watermelon)
71	apple.SetLabel("Apple_1")
72	watermelon.SetLabel("WaterMelon_2")
73}

Въпреки това, в Go е възможно да се създаде нещо, което изглежда като наследяване. Това е пример с анонимно вграждане. Възможно е, като вътрешната структура се декларира като безименна структура. В такъв случай полетата на подчинената структура могат да се използват директно, без да се посочват изрично. Чрез този шаблон, при който полетата на подчинената структура се издигат към родителската структура, в някои случаи се постига по-добра четимост. Въпреки това, при случаи, в които е необходимо изрично да се показва подчинената структура, препоръчваме да не се използва.

 1package main
 2import (
 3	"fmt"
 4	"strings"
 5)
 6
 7type Fruits interface {
 8	GetBrix() float64
 9	GetName() string
10	SetLabel()
11	GetLabel(string) string
12	PrintAll()
13}
14
15type BaseFruit struct {
16	Name  string
17	Brix  float64
18}
19
20type Apple struct {
21	Label string
22	BaseFruit
23}
24
25type Watermelon struct {
26	Label string
27	BaseFruit
28
29}
30
31func (b *BaseFruit) PrintAll() {
32	fmt.Printf("Fruit: %s, Brix: %v\n", b.Name, b.Brix)
33}
34
35
36const (
37	NO_LABEL = "EMPTY LABEL"
38)
39
40func (a *Apple) SetLabel(lbl string) {
41	a.Brix 	= 14.5;
42	a.Name 	= "apple";
43	lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
44	if strings.Contains(lbl_lower, a.Name) {
45		fmt.Println("Succeed: Label was ", lbl)
46		a.Label = lbl;
47	} else {
48		fmt.Println("Failed: Label was ", lbl)
49		a.Label = NO_LABEL;
50	}
51	fmt.Printf("Fruit %s label set to %s\n", a.Name, a.Label);
52	a.PrintAll()
53}
54
55func (w *Watermelon) SetLabel(lbl string) {
56	w.Brix = 10;
57	w.Name = "Watermelon";
58	lbl_lower := strings.ToLower(lbl)
59	if strings.Contains(lbl_lower, w.Name) {
60		w.Label = lbl;
61	} else {
62		w.Label = NO_LABEL;
63	}
64	fmt.Printf("Fruit %s label set to %s\n", w.Name, w.Label);
65	w.PrintAll()
66}
67
68func main() {
69	apple := new(Apple)
70	watermelon := new(Watermelon)
71	apple.SetLabel("Apple_1")
72	watermelon.SetLabel("WaterMelon_2")
73}

В този пример има следната разлика.

1w.PrintAll() // Автоматично издигане и извикване през безименната структура, а не w.Fruit.PrintAll()

И двата примера имат следните важни моменти:

  • main е кратък, функциите са разделени по функционалност
  • различните структури използват различни обекти
  • при необходимост от споделяне се използва вътрешна структура

Какви са предимствата на тази програмна философия?

Предимства

  • Ясно разграничение между методите, които трябва да се споделят, и тези, които не
  • Разделяне на отговорностите между отделните структури и методи
  • Структурно разделен код според спецификацията на необходимите функции

В началото езикът Go може да изглежда непознат, тъй като се различава от традиционното ООП, но с течение на времето е възможно да се пише изрично програмиране.

Обобщение

  • Изолирайте отговорностите
  • Разделяйте по структури в детайли
  • Методите не трябва да се разбират като абстрактни класове в Java
  • Пишете изрично и конкретно Езикът Go трябва да се разглежда по-просто и ясно от традиционния OOP модел и с отделни елементи. Вместо да програмираме разширяемо, нека пишем на етапи и структурно разделено.